去泛素化酶USP2通过TRAF6/NF-κB/MLCK/MLC信号通路维持溃疡性结肠炎肠道屏障功能

本研究针对溃疡性结肠炎(UC)中肠道屏障破坏的机制，揭示了去泛素化酶USP2通过调控TRAF6/NF-κB/MLCK/MLC信号通路维持紧密连接(TJs)完整性的新机制。研究人员通过临床数据库分析、DSS诱导小鼠模型和LPS刺激肠上皮细胞(IECs)实验，发现USP2表达与疾病严重程度负相关，其过表达可抑制NF-κB活化并减少MLC磷酸化，为UC治疗提供了新靶点。

　　

研究背景
肠道如同人体的"第二大脑"，其屏障功能的完整性对健康至关重要。然而在溃疡性结肠炎(UC)患者中，这道防线常被破坏——肠上皮细胞(IECs)间的紧密连接(TJs)出现异常，导致细菌和抗原侵入，引发持续炎症。尽管已知NF-κB信号通路在炎症调控中起核心作用，但上游调控机制仍不明确。近年来，去泛素化酶(DUBs)作为蛋白质稳定性的"分子剪刀"备受关注，其中USP2在炎症调控中的双重角色令人困惑：既有研究显示其能抑制巨噬细胞炎症因子分泌，又在结肠癌细胞中促进NF-κB活化。这种矛盾提示USP2可能具有细胞特异性功能，但在肠上皮屏障维护中的作用仍是未解之谜。

技术方法
研究团队整合临床数据库GSE107593(含24例UC患者和对照样本)与DSS诱导小鼠结肠炎模型的转录组数据，通过DESeq2差异分析筛选关键DUBs。采用免疫荧光、Western blot验证USP2与TJs蛋白的共定位关系；通过K63泛素化检测、NF-κB荧光报告系统阐明USP2-TRAF6互作机制；构建肠道特异性USP2过表达小鼠评估体内屏障功能。

研究结果

USP2在溃疡性结肠炎中表达下调
生物信息学分析显示USP2是UC病变结肠中变化最显著的DUB，其在DSS模型小鼠和LPS刺激的IECs中表达均降低。临床数据分析揭示USP2水平与疾病活动指数呈负相关，而与occludin等TJs蛋白呈正相关。

USP2维持紧密连接完整性
在Caco-2细胞模型中，LPS处理导致跨上皮电阻(TEER)下降和FITC-葡聚糖渗透性增加，而USP2过表达可逆转这种屏障损伤。免疫共沉淀证实USP2直接结合TJs调控蛋白ZO-1。

USP2-TRAF6/NF-κB/MLCK/MLC信号轴机制
USP2通过移除TRAF6的K63泛素链抑制IKKβ磷酸化，降低NF-κB转录活性。ChIP实验显示USP2过表达减少NF-κB对MLCK启动子的结合，后续Western blot显示MLC磷酸化水平相应降低。

肠道特异性USP2过表达缓解小鼠结肠炎
在DSS模型中，USP2转基因小鼠表现出更轻的体重下降和组织学损伤，体内示踪实验证实其肠道通透性显著改善。

结论与意义
该研究首次阐明USP2通过TRAF6/NF-κB/MLCK/MLC轴维护肠道屏障功能的三重机制：① 去泛素化TRAF6阻断NF-κB过度激活；② 下调MLCK表达减少MLC磷酸化；③ 稳定TJ复合物结构。这不仅解释了USP2在IECs中的特异性保护作用，还为UC治疗提供了新策略——针对USP2的激动剂可能成为恢复屏障功能的精准治疗手段。论文发表于《International Immunopharmacology》，为DUBs在黏膜修复领域的研究开辟了新方向。